板式换热器螺旋板换热器
螺旋板式换热器结构设计
螺旋板式换热器结构设计螺旋板式换热器是一种高效的热交换设备，广泛应用于化工、石油、制药、食品等领域。
其具有换热效率高、能耗低、结构紧凑、占地面积小等优势。
本文将从螺旋板式换热器的结构设计方面进行探讨。
一、基本结构螺旋板式换热器主要由两个纵向平行的金属板组成，它们呈轴线对称排列并向相反方向旋转。
在两个金属板之间，通过搭接或焊接形成交错的通道，形成流体的热交换通道。
1.板式尺寸：板式尺寸的设计应综合考虑流体的流量、压力损失、热传导和换热面积等因素。
对于对称的螺旋板式换热器，一般采用相同的板式，但对小流量、大面积换热器，可采用不同的板式。
2.板式形状：板式的形状直接影响流体的流动状态和热传导效率，在设计中应选用合适的板式形状。
一般采用折弯或贴合成型的方法将金属板加工成波形或直线形态，以减少流体流动的阻力，提高换热效率。
3.板式厚度和材料：板式的厚度和材料确定了板式的刚度和耐腐蚀性。
板式厚度应保证足够的强度和稳定性，一般选择0.4-1.2mm的厚度。
板式材料要选用高强度、优良的耐腐蚀性金属材料，例如不锈钢、钛等。
三、堆叠式结构设计在堆叠式螺旋板式换热器中，多个板式交错组合形成流体的换热通道，其结构设计包括以下几个方面：1.通道宽度：通道宽度的设计应综合考虑换热效率、压力损失和流体的流量大小。
通道宽度越小，换热效率越高，但压力损失也越大。
一般通道宽度为10-15mm。
2.板式堆叠方式：板式堆叠方式有单侧进出口和双侧进出口两种。
单侧进出口适用于流量较大、压力损失小的情况；双侧进出口适用于流量较小、压力损失大的情况。
3.渗漏损失：渗漏损失是指流体在换热通道之间泄漏导致的能量损失。
设计时应注意减小通道之间的渗漏损失，采取相应的措施，如板式之间采用密封条，增加密封面积等。
容积设计是指为螺旋板式换热器设计合理的壳体容积和板式堆叠数目。
在容积设计中，应考虑以下几个方面：1.壳体容积：为保证换热器的性能和运行效率，在设计时应尽量减少壳体的容积，以减少流体的停留时间和热损失。
板式换热器的种类
板式换热器的种类用板材构成传热面的间壁式板式换热器。
这类换热器结构紧凑，单位体积的传热面积较大。
其主要类型有：1.螺旋板式换热器结构如图所示。
其特点是有一端管板不与外壳相连，可以沿轴向自由伸缩。
这种结构不但完全消除了热应力，而且由于固定端的管板用法兰与壳体连接，整个管束可以从壳体中抽出，便于清洗和检修。
浮头式换热式应用较为普遍，但结构复杂，造价较高。
螺旋板换热器的直径一般在1.6m以内，板宽200～1200mm，板厚2～4mm。
两板间的距离由预先焊在板上的定距撑控制，相邻板间的距离为5～25mm。
常用材料为碳钢和不锈钢。
螺旋板换热器的优点是：①传热系数高：螺旋流道中的流体由于离心惯性力的作用，在较低雷诺数下即可达到湍流（一般在Re=1400～1800时即为湍流），并且允许采用较高流速010（液体2m/s，气体20m/s），所以传热系数较大。
如水与水之间的换热，其传热系数可达2000～3000W/(m2.℃），而列管式换热器一般为1000～2000W/(m2.℃）。
②不易结垢和堵塞：由于对每种流体流动都是单通道，流体的速度较高，又有离心惯性力的作用，湍流程度高，流体中悬浮的颗粒不易沉积，故螺旋板换热器不易结垢和堵塞，宜处理悬浮液及粘度较大的流体。
③能利用低温热源：由于流体流动的流道长和两流体可完全逆流，故可在较小的温差下操作，充分回收低温热源。
据有的资料介绍，若流体出口端热、冷流体温差可小至3℃。
④结构紧凑：单位体积的传热面积约为列管式的3倍。
螺旋板式换热器的主要缺点是：①操作压强和温度不宜太高：目前最高操作压强不超过20at，温度在400℃以下。
②不易检修：因常用的螺旋板换热器被焊成一体，一旦损坏，修理很困难。
2.平板式换热器平板式换热器（通常为板式换热器）主要由一组冲压出一定凹凸波纹的长方形薄金属板平行排列，以密封及夹紧装置组装于支架上构成。
两相邻板片的边缘衬有垫片，压紧后可以达到对外密封的目的。
螺旋板式换热器
目录
• 螺旋板式换热器概述 • 螺旋板式换热器性能特点 • 螺旋板式换热器应用领域 • 螺旋板式换热器设计选型 • 螺旋板式换热器运行维护与保养 • 螺旋板式换热器发展趋势与展望
01 螺旋板式换热器概述
定义与的换热设备，由两张平行的金 属板卷制而成，形成两个均匀的 螺旋通道。
未来发展趋势预测
个性化定制
随着市场需求多样化，螺旋板式换热器将向个性 化定制方向发展。
绿色环保
环保意识的提高将推动螺旋板式换热器向更加环 保的方向发展。
智能化和网络化
随着工业4.0的推进和物联网技术的应用，螺旋板 式换热器将实现智能化和网络化运行。
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感谢您的观看
螺旋板式设计使得设备具有较高的承压能力，可适应较高的工
03
作压力和温度。
操作弹性大、适用范围广
螺旋板式换热器可处 理多种流体介质，包 括液体、气体以及蒸 汽等。
设备处理量可根据需 求进行调整，操作弹 性大。
操作温度范围宽，可 满足不同工艺要求。
易于维护和管理
设备结构简单，维护方便。
螺旋板式换热器具有较长的使用寿命和稳定的性 能，降低了维护成本。 设备运行过程中噪音低，对环境影响小。
02
原理：两种不同温度的流体在螺 旋通道内以逆流或顺流方式进行 热量交换，达到加热或冷却的目 的。
结构组成
螺旋体
由金属板材卷制而成的 螺旋通道，是热量交换
的主要场所。
端盖
密封装置
支承结构
位于螺旋体两端，用于 连接流体进出口管道。
确保流体在螺旋通道内 不泄漏，保证换热效率。
用于支撑螺旋体，保证 其稳定性和安全性。
列管式、板式、螺旋板式换热器操作实训结果
列管式、板式、螺旋板式换热器操作实训结果操作实训结果是指针对列管式、板式和螺旋板式换热器进行操作实践后所得到的结果和观察。
以下是针对这三种换热器操作实训的结果解释：列管式换热器操作实训结果：在列管式换热器的操作实训中，我们观察到换热器内部的管道布局紧凑，可以有效地实现热量的传递。
通过实践操作，我们了解到列管式换热器的运行原理，并学会了正确的操作步骤。
我们发现，调整流体的流量和温度可以影响换热效果，合理地控制这些参数可以提高换热器的效率。
此外，我们还学会了换热器的维护和清洁，以确保其正常运行和延长使用寿命。
板式换热器操作实训结果：在板式换热器的操作实训中，我们发现该换热器的结构由多个平行的金属板组成，板之间形成了狭窄的通道。
通过实际操作，我们了解到板式换热器在传热过程中的优势，如大换热面积、高传热效率和紧凑的设计。
我们还通过调整板间的距离和流体的流量来观察和控制换热过程。
此外，我们还注意到在使用板式换热器时需要特别注意清洁和防止堵塞，以维持其正常运行。
螺旋板式换热器操作实训结果：在螺旋板式换热器的操作实训中，我们发现该换热器的结构由一对螺旋形的金属板组成，形成了多个螺旋通道。
通过实际操作，我们了解到螺旋板式换热器具有高效的传热性能和较小的体积。
我们发现调整流体的流量和温度可以影响换热器的换热效果，合理地控制这些参数可以提高换热器的效率。
我们还学会了螺旋板式换热器的维护和清洁，以确保其正常运行和延长使用寿命。
总结：通过列管式、板式和螺旋板式换热器的操作实训，我们获得了关于这些换热器的操作经验和实践技巧。
我们明白了不同类型换热器的结构特点和工作原理，并学会了调整流体参数以优化换热效果。
我们还了解到换热器的维护和清洁对其性能和寿命的重要性。
这些实训结果将有助于我们在实际工作中正确选择和操作换热器，以满足不同的传热需求。
螺旋板式换热器原理
螺旋板式换热器原理
螺旋板式换热器是一种常用的换热设备，其原理基于热传递和流体力学。
螺旋板式换热器通过将热传递表面进行螺旋排列，从而实现高效的换热。
首先，让我们从结构原理方面来解释螺旋板式换热器的工作原理。
螺旋板式换热器由两个平行的金属板组成，它们通过一系列螺旋形的金属带连接在一起。
这种结构可以形成一系列通道，热交换的两种流体分别通过这些通道流动。
其中一种流体通过螺旋通道的中心，而另一种流体则通过相邻的螺旋通道。
这种设计增加了热交换表面积，提高了换热效率。
其次，从传热原理来看，螺旋板式换热器利用了流体间的对流和传导来实现热量的传递。
当两种流体在螺旋通道中流动时，它们之间会发生热量的传递。
热量会从温度较高的流体传递到温度较低的流体，直到两种流体达到热平衡。
这种热传递过程可以实现高效的换热，使得螺旋板式换热器在许多工业领域得到广泛应用。
此外，螺旋板式换热器还可以根据具体的工艺要求进行优化设计，包括通道的宽窄、螺旋角度、板材材质等。
这些设计参数会直
接影响换热器的换热效率和传热能力。
总的来说，螺旋板式换热器的原理基于结构设计和热传递原理，通过优化设计和流体力学原理实现高效的热量传递和换热，广泛应
用于化工、石油、食品等工业领域。
希望这个回答能够全面地解释
螺旋板式换热器的工作原理。
常见换热器的种类及特点
常见换热器的种类及特点换热器是将热量从一个物质传递到另一个物质的设备，常见的换热器种类包括壳管式换热器、板式换热器、螺旋板式换热器、换热管束和换热器组件等。
每种换热器都有其独特的特点和适用场景。
1. 壳管式换热器壳管式换热器是最常见的一种换热器，由一个外壳和多个内置管子组成。
热传导通过管壁实现，热量从热源通过管内流体流向冷却介质。
壳管式换热器具有结构简单、适用性广、换热效率高的特点。
常见的壳管式换热器有固定式和浮动式两种，固定式适用于高温高压场合，浮动式适用于温差较大的情况。
2. 板式换热器板式换热器由多个金属板组成，热传导通过板之间的薄层流体实现。
板式换热器具有体积小、传热效率高、清洗方便等特点。
板式换热器适用于低温低压场合，如冷却水、空调系统等。
3. 螺旋板式换热器螺旋板式换热器是将螺旋板组装在两个端盖上形成的，通过螺旋板的旋转实现热传导。
螺旋板式换热器具有体积小、传热效率高、清洗方便等特点。
螺旋板式换热器适用于高温高压场合。
4. 换热管束换热管束是将多根直径较小的管子束缚在一起，通过管壁实现热传导。
换热管束具有结构紧凑、传热效率高、适用性广的特点。
换热管束适用于高温高压场合。
5. 换热器组件换热器组件是由多个换热器组成的系统，可以根据不同的需求组合和调整。
换热器组件具有灵活性高、适应性强的特点。
换热器组件适用于需要灵活配置和调整的场合。
以上是常见的换热器种类及其特点。
根据不同的工作条件和需求，选择适合的换热器可以提高换热效率，降低能耗，实现更加有效的热量传递。
常见传热装置构型
常见传热装置构型有以下几种：
1.管式换热器：由一系列的管道组成，管内流体与管外流体通过管
壁进行热交换。
2.板式换热器：由一组平行的金属板组成，流体在板间流动，通过
板片进行热交换。
3.螺旋板式换热器：由两个相互嵌套的螺旋板组成，流体在螺旋板
之间流动，通过板壁进行热交换。
4.热管换热器：由一系列的热管组成，热管内的工质在蒸发端吸收
热量后汽化，在冷凝端释放热量后凝结，通过工质的相变进行热交换。
5.壳管式换热器：由一个圆柱形的外壳和内部的管束组成，管内流
体与壳侧流体通过管壁进行热交换。
6.空气冷却器：通过空气与流体进行热交换，通常用于冷却流体。
7.冷却塔：通过水与空气进行热交换，通常用于冷却水。
螺旋板式换热器原理
螺旋板式换热器原理
螺旋板式换热器通过将两种介质分别通过螺旋形的流道的板壁来实现换热的过程。
螺旋板式换热器的核心部件是由一对平行的金属板组成的，上下板之间形成螺旋状的流道。
其中一个介质通过螺旋流道的内侧流动，而另一个介质则通过螺旋流道的外侧流动。
当两种介质在流道中同时流动时，由于螺旋形流道的存在，它们会发生相互碰撞和交换热量。
具体来说，当热的介质从内侧流道中向外侧流动时，它会通过板壁与冷的介质发生热量的传递。
这样，在螺旋板式换热器中，热的介质会通过板壁的传热将热量传递给冷的介质，从而实现热量的交换。
螺旋板式换热器具有以下优点：
1. 效率高：螺旋板式换热器采用螺旋形的流道设计，可以增加热量交换的表面积，进而提高换热效率。
2. 紧凑型：螺旋板式换热器的结构紧凑，占地面积小，适用于空间受限的场合。
3. 适用范围广：螺旋板式换热器可用于不同的工况和介质，具有较好的适应性。
4. 温差大：由于螺旋板式换热器的结构特点，它们可以承受较大的温度差，适用于高温或低温换热的场合。
总之，螺旋板式换热器通过螺旋形的流道设计，实现了两种介质之间的热量交换。
它具有效率高、紧凑型、适用范围广和温差大的优点，因此在许多工业领域得到广泛应用。
螺旋板式换热器工作原理
螺旋板式换热器工作原理
螺旋板式换热器工作原理
螺旋板式换热器是一种紧凑型换热器，其工作原理基于流体在螺旋通道中的流动以及流体与板式换热面的热量传递。
该换热器由两组相间的螺旋板组成。
螺旋板上面有许多精确的小孔，使两个流体在螺旋通道中分离。
一个流体进入一个螺旋通道中，在通道中流动，通过螺旋孔进入第二个螺旋通道，然后通过孔进入第三个螺旋通道，如此类推。
直到该流体在轴向方向进入另一端的孔中，然后再进入另一个通道。
第二个流体通过相反的螺旋通道流动，和第一个流体相互作用，传递热量。
在螺旋通道中，两个流体之间发生热量传递。
当两个流体的温差越大时，热量传递速率越快。
由于两个流体的流路是相互交织的，因此该换热器的紧凑结构可以得到更高的热量传递效率。
螺旋板式换热器具有许多优点，例如紧凑，设备重量轻，热效率高，易于清洗和维护等。
该换热器经常用于各种项目，如化学加工、冷却
剂再生，热交换等许多应用领域中。
总之，螺旋板式换热器是一种高效的换热器，具有紧凑、可靠和高效的特点。
它广泛应用于众多领域，并在这些领域中得到了广泛的认可和应用。
螺旋板式换热器常见故障及处理方法
螺旋板式换热器常见故障及处理方法一、引言螺旋板式换热器是一种高效的换热设备，常被用于化工、能源、石油等行业中。
然而，在长期使用过程中，螺旋板式换热器也会出现一些常见的故障。
本文将介绍螺旋板式换热器的常见故障及处理方法。
二、漏泄故障螺旋板式换热器的漏泄故障可能由以下原因引起：板片密封不良1.：板片之间的密封不良会导致流体泄漏。
处理方法是检查并更换密封垫片，确保密封性能。
板片腐蚀2.：腐蚀会使板片表面出现小孔，导致漏泄。
处理方法是定期清洗换热器，并进行防腐处理。
板片变形3.：长期高温使用会导致板片变形，造成泄漏。
处理方法是定期检查板片变形情况，如有需要，更换变形的板片。
三、结垢故障螺旋板式换热器的结垢故障可能由以下原因引起：污水中的沉淀物 1.：长期使用会导致污水中的沉淀物积累在板片表面，形成结垢。
处理方法是定期清洗板片，避免沉淀物的堆积。
水质问题2.：水中的钙、镁离子过多，会形成钙镁结垢。
处理方法是采用软化水处理或定期给换热器进行酸清洗，溶解结垢。
四、冷凝结露故障螺旋板式换热器的冷凝结露故障可能由以下原因引起：进出口温差过大1.：进出口温差过大会导致冷凝结露。
处理方法是调整流体流量或增加辅助设备，以减小进出口温差。
管壳泄漏2.：管壳泄漏会导致流体进出口温度不稳定，进而引起冷凝结露。
处理方法是检查管壳密封情况，修复或更换泄漏部件。
五、渗漏故障螺旋板式换热器的渗漏故障可能由以下原因引起：管壳接口渗漏1.：管壳接口处的渗漏会导致流体泄漏。
处理方法是检查管壳接口密封情况，进行紧固或更换密封件。
换热管渗漏2.：换热管本身的渗漏也会导致流体泄漏。
处理方法是检查换热管的状况，如有需要，更换渗漏的换热管。
六、总结螺旋板式换热器在长期使用过程中容易出现漏泄、结垢、冷凝结露和渗漏等常见故障。
针对这些故障，我们可以采取相应的处理方法，如更换密封垫片、定期清洗换热器、软化水处理、调整流体流量等，以保持换热器的正常运行。
希望本文对您了解螺旋板式换热器的常见故障及处理方法有所帮助！。
螺旋板式换热器
螺旋板换热器spiral plate heat exchanger 传热元件由螺旋形板组成的换热器。
螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽－汽、汽－液、液－液，对液传热。
它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。
按结构形式可分为不可拆式（Ⅰ型）螺旋板式及可拆式（Ⅱ型、Ⅲ型）螺旋板式换热器1、本设备由两张卷制而成，形成了两个均匀的螺旋通道，两种传热介质可进行全逆流流动，大大增强了换热效果，即使两种小温差介质，也能达到理想的换热效果。
2、在壳体上的接管采用切向结构，局部阻力小，由于螺旋通道的曲率是均匀的，液体在设备内流动没有大的转向，总的阻力小，因而可提高设计流速使之具备较高的传热能力。
3、I型不可拆式螺旋板式换热器螺旋通道的端面采用焊接密封，因而具有较高的密封性。
4、II型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其中一个通道可拆开清洗，特别适用有粘性、有沉淀液体的热交换。
5、III型可拆式螺旋板换热器结构原理与不可拆式换热器基本相同，但其两个通道可拆开清洗，适用范围较广。
6、单台设备不能满足使用要求时，可以多台组合使用，但组合时必须符合下列规定：并联组合、串联组合、设备和通道间距相同。
混合组合：一个通道并联，一个通道串联。
螺旋板式换热器的基本参数：1.螺旋板式换热器的公称压力PN规定为0.6，1，1.6、2.5Mpa（即原6、10、16、25kg/cm）（系指单通道的最大工作压力）试验压力为工作压力的1.25倍。
2.螺旋板式换热器与介质接触部分的材质，碳素钢为Q235A、Q235B、不锈钢酸港为SUS321、SUS304、3161。
其它材质可根据用户要求选定。
3.允许工作温度：碳素钢的t=0-+350℃。
不锈钢酸钢的t=-40-500℃。
升温降压范围按压力容器的有关规定，选用本设备时，应通过恰当的工艺计算，使设备通道内的流体达到湍流状态。
（一般液体流速1m/Sec气体流速10m/Sec）.设备可卧放或立放，但用于蒸气冷凝时只能立放；用于烧碱行业必须进行整体热处理，以消除应力。
双螺纹换热器与板式换热器板式的对比
螺纹管缠绕式换热器与板式换热器板式的对比结构比较板换是由若干传热板片叠置压紧组装而成，流道很窄，只有2-3mm，所以非常易堵塞。
板换的一个优点就是金属耗材较低，结构紧凑螺旋螺纹管换热器最小的热交换管径到8mm，还有10mm，12mm。
相对来说，管道流畅，不易堵塞。
螺旋螺纹管换热器克服了原先的管壳式换热器结构不紧凑，耗材大的缺点，螺旋螺纹管换热器由若干螺旋螺纹管紧密有序地盘绕在一起，结构非常紧凑，体积非常小。
性能比较板换的换热系数最高能达到7000W/㎡·℃，通常在水水换热中能达到3000～4000 W/㎡·℃，在汽水换热中只能达到1000～3000 W/㎡·℃板换有卡装式和钎焊式几种形式，对于目前普遍应用的卡装式换热器适合用于水水换热和4公斤饱和蒸汽以下的换热，如果要应用在汽水换热中需安装减稳减压和一级换热装置，不但投资高而且复杂；钎焊式的板换由于流道非常窄,只有0.7mm左右,所以非常容易堵塞和结垢，我们知道如果换热器结垢严重的话，就会影响换热器的正常换热，给用户运行带来不便。
而对于钎焊板式换热器，如果堵塞的话，那么意味着无法检修。
螺旋螺纹管换热器由于结构的特点，使得介质的流速加快，湍流强烈，换热系数最高能达到14000 W/㎡·℃，通常情况下也能达到5000～9000 W/㎡·℃，换热优势明显。
螺旋螺纹管换热器继承了传统管壳式换热器的优点，耐高温（最高耐温400℃），耐高压（1.6MPa），非常适合有相变的场合。
由于螺旋螺纹管换热器独特的螺旋缠绕结构和不锈钢材质的光洁度高，使其不易结垢和堵塞。
后期维护比较板换由于流道较窄，易堵塞，易结垢，维护较为繁琐。
板换遇到堵塞和结垢严重的情况下，要进行拆卸，清洗非常不方便，每一次拆卸，垫片必须重新更换，而垫片的费用要占换热器造价的三分之一，维护费用非常高；在高温的蒸汽换热中，选择密封垫板式换热器不是很合适，而选择钎焊板式换热器的话，一旦换热器中出现泄露点，整台换热器就会报废，其使用价值大打折扣。
螺旋板式换热器标准
螺旋板式换热器标准螺旋板式换热器是一种常见的换热设备，广泛应用于化工、石油、制药、食品等工业领域。
它具有结构紧凑、换热效率高、占地面积小等优点，因此备受青睐。
螺旋板式换热器的标准化对于保障设备的安全运行、提高换热效率、降低生产成本具有重要意义。
本文将围绕螺旋板式换热器的标准化进行介绍和分析。
首先，螺旋板式换热器的标准化对于设备的设计、制造、安装、运行和维护都具有指导作用。
在设备设计阶段，标准化可以规范设备的结构、尺寸、材质等参数，确保设备具有良好的换热性能和稳定的运行状态。
在设备制造和安装阶段，标准化可以统一工艺要求，提高设备的制造质量和安装精度，保证设备在使用过程中不会出现质量问题。
在设备运行和维护阶段，标准化可以规范设备的操作要求和维护周期，延长设备的使用寿命，减少设备的故障率，提高设备的可靠性和安全性。
其次，螺旋板式换热器的标准化对于行业的规范化和统一化具有重要意义。
通过制定统一的标准，可以规范行业内的设备设计、制造、安装、运行和维护要求，提高行业内企业的生产水平和技术水平，促进行业的健康发展。
同时，标准化还可以促进行业内的技术交流和经验分享，推动行业内企业之间的合作与共赢，提高整个行业的竞争力和影响力。
再次，螺旋板式换热器的标准化对于推动我国设备制造业的发展和提升具有重要意义。
通过标准化，可以提高设备的设计、制造、安装、运行和维护水平，促进我国设备制造业的技术进步和产业升级，提高我国设备制造业的整体竞争力。
同时，标准化还可以促进我国设备制造业与国际接轨，提高我国设备制造业在国际市场上的地位和影响力，实现我国设备制造业的跨越式发展。
综上所述，螺旋板式换热器的标准化对于设备的设计、制造、安装、运行和维护具有重要意义，对于行业的规范化和统一化具有重要意义，对于推动我国设备制造业的发展和提升具有重要意义。
因此，我们应当高度重视螺旋板式换热器的标准化工作，加强标准化研究和标准制定，推动螺旋板式换热器的标准化工作取得更大的进展，为我国设备制造业的发展和提升做出更大的贡献。
螺旋板式换热器
螺旋板式换热器一、概述：螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽－汽、汽－液、液－液，对液传热。
目前已广泛用于化工、石化、食品饮料、机械、集中供热、冶金、动力、船舶、造纸、纺织、医药、核工业和海水淡化及热电联产等工业领域，可满足各类冷却、加热、冷凝、浓缩、消毒和余热的回收等工艺的要求。
螺旋板换热器的结构及换热原理决定了其具有结构紧凑、占地面积小、传热效率高、操作灵活性大、应用范围广、热损失小、安装和清洗方便等特点。
两种介质的平均温差可以小至1℃，热回收效率可达99%以上。
在相同压力损失情况下，螺旋板式换热器的传热是列管式换热器的3～5倍，占地面积为其1/3，金属耗量只有其2/3。
因此，螺旋板式换热器是一种高效、节能、节约材料、节约投资的先进热交换设备。
二、工作原理：螺旋板式换热器又称螺旋式换热器，是用薄金属板压制成具有一定波纹形状的换热板片，然后叠装，用夹板、螺栓紧固而成的一种换热器。
工作流体在两块板片间形成的窄小而曲折的通道中流过。
冷热流体依次通过流道，中间有一隔层板片将流体分开，并通过此板片进行换热。
如图，换热器由两块平行但其间焊有定距柱的金属板卷制而成, 由此构成一对同心且相邻的螺旋形流道, 流道截面为矩形。
两种介质在其间的流动方式有:1、均为螺旋形流动(全逆流) , 主要用于液体的加热及冷却过程（I型，见图9)；2、两种介质分别为螺旋流和轴向流(90°错流) , 主要用于冷凝、气体冷却、热虹吸和重沸器（II型，见图10)；3、一种为介质螺旋流, 另一种为轴向与螺旋流的组合,主要用于蒸汽冷凝, 特别适用于冷凝液和非冷凝液需要低温冷却的场合。
三、型式分类：1、I型：我国现在使用的螺旋板式换热器有三种基本的结构型式, 最普遍应用的为“I”型, 通常称为不可拆式，如图1。
它的螺旋通道两端均为焊接密封, 不能进行机械清洗, 但由于它具备传热性能好、密封可靠、金属消耗量少、加工方便等优点, 所以在同类设备中推广最快。
螺旋板换热器、板式换热器
螺旋板换热器螺旋板换热器是以螺旋通道实现传热的一种有较高传热效率的传热设备，在化工生产中应用十分广泛。
其工作原理是：当两种温度不同的流体，从管壁两侧流入换热器的通道时，两流体隔着管壁逆流接触。
热量就由热流体传给管壁，然后再由管壁传给冷流体，以实现于结构上的特点，使流体能在较低的速度下就达到湍流状态，从而强化了传热。
该设备采用板材制作，故在大规模组织生产时，可降低成本。
材料：碳钢或不锈钢型式：卧式立式规格：F=40m²--F=300m²板式换热器结构原理：板式换热器是由传热板片、密封胶垫、夹紧板和夹紧螺栓等主要零部件组成，是用薄金属制成具有一定形状波纹的换热板片，然后叠装而成的一种换热器，工作流体在两块板片间所形成的窄而曲折的通道中流过，冷热流体依次通过各自流道，中间隔一层板片，通过此板片进行换热：传热板片四个角开有流道孔，镶贴有密封胶垫的传热板片安装在固定夹紧板和活动夹紧板之间的框架上，用夹紧螺栓夹紧。
传热板片波纹为人字形，相邻板片具有反向的人字形沟槽，沟槽的交叉点相互支撑形成接触点，介质流动时形成湍流，从而获得很高的传热效率。
应用领域：板式换热器已广泛应用于冶金、矿山、石油、化工、电力、医药、食品、化纤、造纸、轻纺、船舶、供热等部门，可用于加热、冷却、蒸发、冷凝、杀菌消毒、余热回收等各种情况。
设计特点：1、高效节能：其换热系数在3000～4500kcal/m2·°C·h，比管壳式换热器的热效率高3~5倍。
2、结构紧凑：板式换热器板片紧密排列，与其他换热器类型相比，板式换热器的占地面积和占用空间较少，面积相同换热量的板式换热器仅为管壳式换热器的1/5。
3、容易清洗拆装方便：板式换热器靠夹紧螺栓将夹固板板片夹紧，因此拆装方便，随时可以打开清洗，同时由于板面光洁，湍流程度高，不易结垢。
4、使用寿命长：板式换热器采用不锈钢或钛合金板片压制，可耐各种腐蚀介质，胶垫可随意更换，并可方便在、拆装检修。
螺旋板式换热器传热系数
螺旋板式换热器传热系数
螺旋板式换热器是一种高效的换热设备，广泛应用于化工、石油、食品、制药等行业的热交换领域。
它以其独特的结构和优良的传热性
能受到了广泛关注。
螺旋板式换热器通过将流体分别流经位于两个平行平面上的板片，使两种流体进行热交换。
螺旋板的设计定向流形成流体间的强迫对流，大大增强了传热效果。
与传统的换热器相比，螺旋板式换热器具有以
下几个优势。
首先，螺旋板式换热器具有较大的传热面积。
螺旋板的设计使得
流体间的接触面积相对较大，有效地提高了传热效率。
与传统的管壳
式换热器相比，螺旋板式换热器传热系数可提高30%以上。
其次，螺旋板式换热器具有良好的流体动力学性能。
螺旋板的设
计可产生多个旋流区，使流体在流经换热器时形成旋涡，增强了传热
效果，并避免了堵塞和结垢的问题。
同时，螺旋板的设计可以调整流
体的流速和流向，以适应不同工艺要求。
再次，螺旋板式换热器具有较低的压力损失。
螺旋板的开口率较高，使得流体在换热器内具有较小的阻力，从而减小了流体的压力损失。
这不仅可以降低泵站的能耗，还可以延长设备的使用寿命。
最后，螺旋板式换热器具有良好的可清洗性能。
螺旋板的设计使得换热器内部无死角，易于清洗和维护。
这不仅可以保证传热效果的持续稳定，还可以减少操作和维护的难度。
总之，螺旋板式换热器传热系数高，具有高效、节能、可靠等优点。
在工业生产中，合理选择和使用螺旋板式换热器，可以提高生产效率，降低能源消耗，提高产品质量，具有重要的指导意义。
螺旋板式换热器工作原理、构造及特点
螺旋板式换热器的换热原理、构造原理、特点螺旋板式换热器是用薄金属板压制成具有一定波纹形状的换热板片，然后叠装，用夹板、螺栓紧固而成的一种换热器。
工作流体在两块板片间形成的窄小而曲折的通道中流过。
冷热流体依次通过流道，中间有一隔层板片将流体分开，并通过此板片进行换热。
螺旋板式换热器是一种高效换热器设备,适用汽－汽、汽－液、液－液，对液传热。
它适用于化学、石油、溶剂、医药、食品、轻工、纺织、冶金、轧钢、焦化等行业。
按结构形式可分为不可拆式（Ⅰ型）螺旋板式及可拆式（Ⅱ型、Ⅲ型）螺旋板式换热器。
螺旋板换热器的结构及换热原理决定了其具有结构紧凑、占地面积小、传热效率高、操作灵活性大、应用范围广、热损失小、安装和清洗方便等特点。
两种介质的平均温差可以小至1℃，热回收效率可达99%以上。
在相同压力损失情况下，螺旋板式换热器的传热是列管式换热器的3～5倍，占地面积为其的1/3，金属耗量只有其的2/3。
因螺旋板式换热器是一种高效、节能、节约材料、节约投资的先进热交换设备。
所以目前已广泛用于化工、石化、食品饮料、机械、集中供热、冶金、动力、船舶、造纸、纺织、医药、核工业和海水淡化及热电联产等工业领域，可满足各类冷却、加热、冷凝、浓缩、消毒和余热的回收等工艺的要求。
板式换热器的构造原理、特点：板式换热器由高效传热波纹板片及框架组成。
板片由螺栓夹紧在固定压紧板及活动压紧板之间，在换热器内部就构成了许多流道，板与板之间用橡胶密封。
压紧板上有本设备与外部连接的接管。
板片用优质耐腐蚀金属薄板压制而成，四角冲有供介质进出的角孔，上下有挂孔。
人字形波纹能增加对流体的扰动，使流体在低速下能达到湍流状态，获得高的传热效果。
并采用特殊结构，保证两种流体介质不会串漏。
螺旋板式换热器 标准
螺旋板式换热器标准
螺旋板式换热器是一种高效、紧凑的换热设备，广泛应用于各种工业领域。
其标准设计和制造工艺使其具有较高的传热效率和较低的流体阻力，同时能够适应各种恶劣的工作环境。
螺旋板式换热器的核心部件是由两张平行的金属板卷制而成的螺旋板，相邻的两个螺旋板之间形成了一个曲折的通道，流体通过这个通道时得到了充分的换热。
此外，螺旋板的边缘也卷成了一个半圆形，可以将封头和筒体连接起来，增强了设备的密封性和稳定性。
螺旋板式换热器的优点包括：传热效率高、体积小、重量轻、容易清洗和维修、能够适应高温高压等恶劣工作环境。
同时，由于其特殊的结构，螺旋板式换热器还能够有效地防止介质泄漏和堵塞。
在设计和制造螺旋板式换热器时，需要遵循一定的标准。
首先，设备的材料选择要符合相关标准，如不锈钢、碳钢等。
其次，设备的结构尺寸和参数要符合设计规范，以确保设备的性能和安全性。
此外，设备的制造工艺和质量也要符合相关标准，如焊接工艺、无损检测等。
总之，螺旋板式换热器是一种高效、紧凑的换热设备，其设计和制造需要遵循一定的标准。
了解这些标准可以帮助我们更好地了解和使用这种设备，提高其传热效率和安全性。
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T1
T2
T1
T2
t2
套管式
套管换热器的优点是构造简单，内 管能耐高压，适用于流量不大、 传热面积要求不大但压强要求较 高的场合
3
t2
列管式
（稍后介绍）
浙江工业大学
T1
P222
T2
夹套式
夹套空间是加热介质和冷却介质的通路。这种换热器主要用于反应过程 的加热或冷却。结构简单 、传热面较小，且传热系数不高
浙江工业大学
折流板型式（弓形折流板、圆环形折流板、螺旋折流板等）
P226
18
浙江工业大学
19
浙江工业大学
20
浙江工业大学
折流杆换热器
P234
21
浙江工业大学
P234
22
浙江工业大学
折流板的布置原则
1、折流板一般应等距布置，尽量靠近壳程进出口接管。 2、折流板最小间距应不小于壳体内直径的1/5，且不小于 50mm，最大间距应不大于壳体内直径。 3、折流板管孔与换热管间隙、折流板与壳体内壁间隙不能太 大或太小。 4、弓形折流板缺口弦高一般取（0.20-0.45）Di，通常取 0.25Di。 5、支持板形状与尺寸 按折流板设计。
结构简单紧凑,往往是管板兼法兰。适用于管、壳程温差不大或管、壳程温差大,但 压力不高,壳程介质干净或虽结垢,但通过化学清洗能清除的场合
14
浙江工业大学
浮头式换热器
浮头式换热器的一端管板与壳体固定 ，而另一端的管板可在壳体内自由浮 动，壳体和管束对膨胀是自由的，故 当两张介质的温差较大时，管束和壳 体之间不产生温差应力
U——总传热系数， W/m2-K
30
浙江工业大学
几点讨论
热阻主要来源于间壁两侧粘滞于传热面上的流体薄层(称为边界层)，和换热器 使用中在壁两侧形成的污垢层，金属壁的热阻相对较小。
两个膜系数＋污垢系数如何取？（经验值/典型值/估计值） ——膜系数取决于流体流速、物性、换热器几何结构； ——结垢与时间、流速、温度、及其他因素有关。
26
浙江工业大学
壳管式换热器传热系数
27
浙江工业大学
壳管式换热器传热系数
1.管外膜换热系数
2.管外污垢系数
Q hS AOTS
Q——单位时间内的传热量，W hS ——管外膜系数，W/m2-K AO ——管外侧传热面积，m2 TS——管外液膜两侧的传热温差，C
Q hSF AOTSF
Q——单位时间内的传热量，W hSF ——管外污垢系数，W/m2-K AO ——管外侧传热面积，m2 TSF——管外污垢层两侧的传热温差，C
◆ 板面式换热器以板面作为传热面，包括板式换热器、螺旋板换热器、板翅式换 热器、板壳式换热器和伞板换热器等；
◆ 其他型式换热器是为满足某些特殊要求而设计的换热器，如刮面式换热器、转 盘式换热器和空气LENGQUEQI等。
2
浙江工业大学
间壁式换热器
套管式
P223
间壁式换热器
列管式 夹套式
t1
蛇管式
t1
29
浙江工业大学
壳管式换热器传热系数
将上述5个热阻相加，即为总传热热阻；将5层的传热温差相加即为总传热温差：
T TS TSF TW TTF TT
T
Q AO
1
hS
1 hSF
dO 2k
ln( dO dI
)
dO dI
1 hTF
dO dI
1 hT
Q T Q AOU
1 1 1 dO ln(dO ) dO 1 dO 1 U hS hSF 2k d I d I hTF d I hT
3.管壁换热系数
Q kA dT (傅立叶定律) dr
Q——单位时间内的传热量，W
k ——管壁导热系数，W/m-K
r——管径，m A ——半径r处的传热面积，m2，A＝2rL
L——管长，m
Q rO dr TO dT
2 kL rI r TI
Q
2 kL
ln(dO )
TW
dI
rO / dO 、rI / dI ——管外半/直径、管内半/直径，m TO 、TI——管壁外侧、管壁内侧温度， C TW——管壁两侧的传热温差，C
23
浙江工业大学
防短路结构
DN≤500mm时，设一对旁路挡板。 DN=500mm~1000时，设两对旁路挡板。
DN≥1000mm时，设三对旁路挡板。
24
浙江工业大学
挡管管
每隔3~4排换热管设置一根挡管， 折流板缺口处不设挡管。
25
浙江工业大学
中间挡板一般与折流板点焊固定， 其数量不宜多于4块。
消除热应力、便于清洗和检修
结构复杂，内浮头密封困难,锻件多, 造价较高
适用于管、壳程温差大但工作压力不 超过10ＭＰａ的工况
P224
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浙江工业大学
U型管式
P225
适用于高温和高压场合，其主要不足之处是管内清洗不易，制造困难
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浙江工业大学
壳管式换热器壳程流动情况
理想错流+理想平行流
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泄漏（管-折流板间隙）+短路（管束-壳体） 降低传热速率、压降
浙江工业大学
换热设备
(heat transfer equipment)
直接接触式
分类
间壁式
按冷热流体间热量交换方式 蓄热式
P171,172
t
T 直接接触式
（混合式）
1
T
t
间壁式
冷流体
热流体
蓄热式
浙江工业大学
间壁式换热器
P222
根据传热面的结构不同可分为：管式、板面式和其他型式。
◆ 管式换热器以管子表面作为传热面，包括蛇管式换热器、套管式换热器和管壳 式换热器等；
4
浙江工业大学
P222
蛇管式换热器：以蛇形管作为传热元件的换热器，分为沉浸式、喷淋式
沉浸式蛇管换热器
5
浙江工业大学
喷淋式蛇管换热器
P223
便于检修，传热效果较好。缺点是喷淋不易均匀
6
浙江工业大学
壳管式换热器
7
浙江工业大学
壳管式换热器
8
浙江工业大学
管束
P223,224
9
浙江工业大学
管束
10
浙江工业大学
11
浙江工业大学
12
浙江工业大学
13
浙江工业大学
固定管板式换热器 P224
Hale Waihona Puke 固定管板式换热器：管子的两端分别固定在与壳体焊接的两块管板上 ，管束、管板与 壳体成为一个不可拆的整体（清洗问题），管壁与壳壁温度不同，二者线膨胀不同，又 因整体是固定结构，必产生热应力，常用“膨胀节”结构进行热补偿
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浙江工业大学
壳管式换热器传热系数
4.管内污垢系数
Q hTF AI TTF
Q——单位时间内的传热量，W hTF ——管内污垢系数，W/m2-K AI ——管内侧传热面积，m2 TTF——管内污垢层两侧的传热温差，C
5.管内膜换热系数
Q hT AI TT
Q——单位时间内的传热量，W hT ——管内膜系数，W/m2-K AI ——管内侧传热面积，m2 TT——管内液膜两侧的传热温差，C